本发明专利技术实施例公开了一种室温多重自交联纳米丙烯酸酯共聚物乳液及其制备方法和以该乳液为基料的水性木器漆，该乳液的制备合成成分包括乙烯基不饱和羧酸、甲基丙烯酸酯、丙烯酸酯、苯乙烯、改性SiO2与丙烯酸酯单体的分散液、交联单体A、乙烯基硅氧烷、交联单体B等，并且通过引入改性纳米SiO2、交联单体、乙烯基硅氧烷三种交联方法贯穿室温多重自交联纳米丙烯酸酯共聚物乳液的制备中，三种交联技术相互协同，使得最终以该乳液为基料制备的水性木器漆形成致密的保护膜，具有优异的耐水、耐醇、抗划伤、抗高温回粘以及比较高的硬度，漆膜性能可以和溶剂型家具漆相媲美。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种乳液和以该乳液为基料的水性木器漆，尤其涉及一种室温多重自 交联丙烯酸酯共聚物乳液和以该乳液为基料的水性木器漆，属于环保型基础材料领域。
技术介绍
我国是制造型大国，随着经济的膨胀性发展，环境污染及大气的重度雾霾的全国 性爆发已严重威胁国人赖以生存的环境，而涂料和粘合剂中的VOC是导致大气严重雾霾的 罪垂祸首，是引发雾霾的重中之重。虽然目前木器漆水性化后的综合性能仍不及传统的溶 剂型漆，但因其无污染、环保安全以及符合国家环保政策，已成为木器漆的必然发展趋势， 尤其我国在2014年底颁布了涂料行业的新法规及新法规在2015年2月1日开始实施后， 水性涂料或涂料的水性化已成企业持续发展的关键，原溶剂型涂料企业将逐步被淘汰。众 多城市也相应颁布了更严格的法规，溶剂型涂料及溶剂型粘合剂已被严格控制使用，因此 开发研制综合性能优异、替代传统溶剂型木器漆用的水性漆树脂具有非常广阔的应用前景 和社会效益。 目前水性木器漆用基础树脂材料的研发和应用仍以水乳型丙烯酸酯共聚物为主， 与溶剂型木器涂料相比，水性木器涂料在涂膜光泽度、丰满度、硬度、抗划伤和耐磨性等方 面均具有一定的差距，这也是一直制约水性木器涂料发展的重要原因，因此如何提高水乳 型丙烯酸酯共聚物的硬度、抗划伤、耐磨性、光泽及干燥速度等性能成为当前木器漆水性化 的关键技术因素。专利CN201410238123中单纯用双丙酮丙烯酰胺/己二酰肼交联体系制 得的乳液，由于交联剂用量不能太大，导致交联密度低，从而以此类乳液制得的木器漆的硬 度仅仅到达HB级。专利CN200910187305涉及了一种核壳乳液，其中在壳层加入乙烯基硅 氧烷制备的水性木器漆，但最终硬度也只能达到H级，远低于木器家具涂料对硬度的要求。 即使国际领先的DSM公司、陶氏公司市售的水性木器漆用丙烯酸酯共聚物乳液的硬度、抗 划伤等性能也不及传统的溶剂型木器漆。 由于纳米SiO2的高反应活性、高比表面积及优异的触变性，致使它成为涂料领域 应用最多的一种纳米材料。纳米Si(V&涂料中能够提高有机聚合物的硬度、改善其耐磨性、 抗刮伤性、紫外光屏蔽性能乃至触变性已成为行业共识。但粉体纳米二氧化硅如何在水性 涂料中实现良好的分散一直是世界范围的难题。因此，很多科研单位都在致力于原位纳米 增强技术的开发，即如何在丙烯酸酯乳液聚合过程中就地生产纳米二氧化硅结构，或如何 制备乳液型纳米二氧化硅复合分散体成为涂料行业的发展方向。经研究表明，在水性木器 漆乳液中引入纳米SiO 2制备兼顾有机和无机特性的纳米复合乳液，实现纳米5102在丙烯酸 酯聚合物中的良好分散，得到高硬度，高透明，强疏水，高耐热等综合性能优异的木材保护 材料。 同时交联技术在涂料中的合理应用也是提高木器漆漆膜综合性能的一种有力手 段。在聚合物分子链中引入可以后交联功能单体，在乳液调剂完pH值之后，再加入交联单 体，随着体系pH值逐渐降低，乳胶粒子之间相互融合，交联单体和聚合物分子链中的功能 单体发生自交联，这种自交联的方式显著地提高了漆膜硬度、抗划伤能力。但是如果应用不 合理，会导致漆膜与基材的内应力增加，不仅附着力下降，耐水能力也会同时下降。
技术实现思路
为解决以上技术问题，本专利技术实施例中提供了一种室温多重自交联丙烯酸酯共聚 物乳液及其制备方法，并以该丙烯酸酯共聚物乳液为基料制备水性木器漆，最终得到高硬 度，尚透明，强疏水，尚耐热等综合性能优异的水性木器漆。 本专利技术实施例中提供的一种室温多重自交联纳米丙烯酸酯共聚物乳液，其由下列 重量份物质制备合成： 去离子水40~50份；乳化剂A 0. 1~1份；乳化剂B 0. 1~1份；pH值缓冲剂 0. 02~0. 09份；引发剂0. 3份；乙烯基不饱和羧酸0. 3~0. 9份；甲基丙烯酸酯25~35 份；丙稀酸酯4~6份；苯乙稀4~6份；改性SiO2与丙稀酸酯单体的分散液8~12份；交 联单体A 0. 3~I. 0份；乙烯基硅氧烷0. 1~0. 9份；交联单体B 0. 3~I. 0份；叔丁基过 氧化氢0. 04份；亚硫酸氢钠0. 04份；消泡剂0. 05份；防腐剂0. 05份和氨水1份。 优选的，上述的室温多重自交联纳米丙烯酸酯共聚物乳液，其中，所述改性3102与 丙烯酸酯单体的分散液是以正硅酸乙酯为二氧化硅前驱体，丙烯酸酯单体为分散介质，稀 硫酸为催化剂，γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷作为活性接枝改性剂，室温搅拌24 小时水解制得。 优选的，上述的室温多重自交联纳米丙烯酸酯共聚物乳液，其中，所述交联单体A 选自双丙酮丙烯酰胺、甲基丙烯酸缩水甘油酯、乙酰乙酸甲基丙烯酸乙二醇酯中的一种或 几种；所述交联单体B选己二酸二肼、碳酸二酰肼、草酸二酰肼、丁二酸二酰肼中的一种。 优选的，上述的室温多重自交联纳米丙烯酸酯共聚物乳液，其中，所述乙烯基硅氧 烷选自乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、γ -甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷 中的一种。 优选的，上述的室温多重自交联纳米丙烯酸酯共聚物乳液，其中，所述乙烯基不饱 和羧酸选自丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸中的一种。 优选的，上述的室温多重自交联纳米丙烯酸酯共聚物乳液，其中，所述甲基丙烯酸 酯选自甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸辛酯中的一种。 优选的，上述的室温多重自交联纳米丙烯酸酯共聚物乳液，其中，所述丙烯酸酯选 自丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸辛酯中的一种。 优选的，上述的室温多重自交联纳米丙烯酸酯共聚物乳液，其中，所述乳化剂A为 阴离子表面活性剂，选自月桂基聚氧乙烯醚硫酸钠、烷基酚聚氧乙烯醚硫酸铵、十二烷基苯 磺酸、十二烷基苯磺酸铵、月桂酸钠、月桂酸铵、十二烷基硫酸钠、十二烷基硫酸铵、烷基二 苯醚磺酸二钠盐、烷基聚氧乙烯酰磺酸钠、三丁基酚聚氧乙烯醚磺酸钠、烯丙基聚氧乙烯醚 衍生物硫酸铵和烯丙基聚氧乙烯醚硫酸铵中的一种；所述乳化剂B选自烷基聚氧乙烯醚系 列环保型非离子乳化剂、烷基醇聚氧乙烯醚系列、烷基酚聚氧乙烯醚的复合物、脂肪醇聚氧 乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚中的一种。 优选的，上述的室温多重自交联纳米丙烯酸酯共聚物乳液，其中，所述pH值调节 剂为选自碳酸氢钠、碳酸氢铵、磷酸二氢钠中的一种；所述引发剂为选自过硫酸铵、过硫酸 钾或过硫酸钠中的一种。 制备上述的室温多重自交联纳米丙烯酸酯共聚物乳液的方法，包括如下步骤： (1)制备改性SiO2与丙烯酸酯单体的分散液：在烧杯中称取乳化剂A和去离子水， 用玻璃棒搅拌充分溶解，得乳化剂水溶液；然后称取适量的正硅酸乙酯，γ-甲基丙烯酰氧 基丙基三甲氧基硅烷，溶于甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸丁酯的混合单体中，得到油相混合物； 然后在高速均质机的剧烈搅拌下，将所述油相混合物滴加进上述的乳化剂水溶液中，并用 稀硫酸调节pH值，继续高速分散30min，随之转移到带塞的磨口平底烧瓶中，在室温下磁力 搅拌24小时，使其充分反应，得到改性SiO 2与丙烯酸酯单体的分散液； (2)制备纳米复合乳液：在四口圆底烧瓶加入去离子水，然后置于水浴搅拌并升 温，当温度达到75°C时，取2/5反应用量的过硫酸钾溶于5g去离子水中，加进圆底烧瓶，随 后IOmin内匀速滴加步骤⑴制备的1/5的改性SiO本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种室温多重自交联纳米丙烯酸酯共聚物乳液，其特征在于，由下列重量份物质制备合成：去离子水40～50份；乳化剂A 0.1～1份；乳化剂B 0.1～1份；pH值缓冲剂0.02～0.09份；过硫酸铵0.3份；乙烯基不饱和羧酸0.3～0.9份；甲基丙烯酸酯25～35份；丙烯酸酯4～6份；苯乙烯4～6份；改性SiO2与丙烯酸酯单体的分散液8～12份；交联单体A 0.3～1.0份；乙烯基硅氧烷0.5～0.9份；交联单体B 0.3～1.0份；叔丁基过氧化氢0.04份；亚硫酸氢钠0.04份；消泡剂0.05份；防腐剂0.05份和氨水1份。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：田海水，李成林，田海宁，王淑柳，孙志勇，
申请(专利权)人：衡水新光化工有限责任公司，
类型：发明
国别省市：河北;13
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